有機化合物的芳香性-wenkub
2023-05-21 15:45:27 本頁面
【正文】 能 氫化熱和燃燒熱的測定都表明芳香化合物的穩(wěn)定性和體系的共軛能 (或稱為離域能 )是密切關(guān)聯(lián)著的。 (3) 分子的共平面性 芳香體系的環(huán)組成原子都在一個平面里，或接近在一個平面里。 有機化合物的芳香性就是有機分子組成原子相互協(xié)同作用而使分子呈現(xiàn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的性質(zhì)。 自從 Kekule提出苯分子的結(jié)構(gòu)以來，芳香化學引起人們極大的興趣。隨著測試手段和量子化學的發(fā)展，人們對苯系和非苯系共軛體系的特征 — 芳香性也有了逐步加深的認識。 芳香性的特征 (1) C／ H比例高 例如苯 C6H6，蒽 C10H8,一般脂肪族化合物，除 C2H C3H C4H2等外，絕大部分都沒有這樣高的 C／ H比例。例如，苯環(huán)的六個碳原子和六個氫原子都在一個平面里。例如，苯的共軛能大約為 36千卡／摩爾。ckel)發(fā)現(xiàn)：如果一個單環(huán)狀化合物只要它具有平面的離域體系，它的 ?電子數(shù)為 4n+2(n=0， 1， 2， … 整數(shù) )，就具有芳香性。凡符合休克爾規(guī)則，具有芳香性，但又不含苯環(huán)的烴類化合物就叫做非苯芳烴。 (2)各碳原子的 Coulomb積分相同，都是 ?。 下面以丁二烯為例說明 HMO法的大意。 H252。ckel方程：在一個半徑為 2 ?的圓圈里畫一個具有 k個頂角的正多角形，使其一個頂角位于圓圈的最低點，則從水平中線至每一個頂角的垂直距離代表一個以 ?為單位的能級。 X射線分析、電子衍射和偶極矩測定，也都證明了苯的平面六邊形結(jié)構(gòu)。因而，經(jīng)典的定域化的價鍵結(jié)構(gòu)式 (環(huán)己三烯式 )不能代表苯的結(jié)構(gòu)。石墨的 CC鍵長為 ? 197。 苯環(huán)的這種并聯(lián)幾乎可以無限制的繼續(xù)。萘的是 61千卡／摩爾，平均每個環(huán)只有 ／摩爾。依據(jù)對聯(lián)多苯和間聯(lián)多苯結(jié)構(gòu)因素以及計算的 HOMO能量，都表明了對聯(lián)多苯的共軛能比間聯(lián)多苯的高。 IR和 NMR譜證明了它的正離子結(jié)構(gòu)，其它的鹽也一樣。 二氯、三氯和四氯代環(huán)丙烯也可與強 Lewis酸作用分別形成一氯、二氯和三氯代環(huán)丙烯正離子鹽。這種情況和環(huán)丙酮顯然不同。 (3)環(huán)丙烯叉衍生物 亞甲基環(huán)丙烯雖屬未知。 環(huán)丁烯衍生物 環(huán)丁烯離子鹽 3,4二溴 1,2,3,4— 四苯基環(huán)丁烯與 SbF5SO2作用在溶液中形成四苯基環(huán)丁烯雙正離子。后者雙正離子的結(jié)構(gòu)也是經(jīng)過 NMR譜證明的。 (2)環(huán)戊二烯依律德 重氮環(huán)戊二烯是一個可以離析的、熱穩(wěn)定的化合物，與重氮烷烴對比，這里具有芳香環(huán)的穩(wěn)定效應。 它們的芳香性表現(xiàn)在有的發(fā)生親電取代反應，如溴代和硝化，有的偶極矩高 (六苯基杯烯的偶極矩為 D)，有的 UV光譜受溶劑的影響很大 (偶極體系的特點 )。它是一個非苯芳香化合物的典型的例子。藍烴分子的化學活性相當于一個活潑的芳香化合物。 理論計箅的結(jié)果和測定的數(shù)值是一致。 藍烴的偶極矩約為 ，五員環(huán)是負的。 環(huán)辛四烯二負離子的 ?電子數(shù)目符合 4n+2規(guī)則，它是個芳香性二負離子。 NMR研究證明它是一個芳香化合物。 研究表明特殊的 [10]輪烯結(jié)構(gòu)、 [14] 輪烯、 [18] 輪烯及其去氫輪烯、 [22] 輪烯及其去氫輪烯、 [26] 去氫輪烯具有芳香性。在結(jié)晶中，分子是接近平面的。 [18]輪烯的化學行為依賴于反應條件是明顯的。 帶電荷的輪烯
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